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1、设计车辆设计速度设计交通量道路服务水平通行能力,第1章 绪论1.4 道路勘测设计的控制要素,1.5 本课程研究的内容,1.4.1 设计车辆按使用目的、结构或发动机的不同分成各种类型，而作为道路设计依据的汽车可分为四类，即：小客车、载重汽车、鞍式列车（半挂车）,1.4 道路勘测设计的控制要素,小客车 载重汽车 鞍式列车,汽车外廓尺寸限界即对汽车的总高、总宽、总长的限制规定，这项规定适用于公路和城市道路运输用的汽车及汽车列车。汽车最大外廓尺寸应不超过如下限制规定：1.总高：4.0m；2.总宽（不包括后视镜）：2.5m；3.总长：16m；（1）载重汽车（包括越野载重汽车）12.0m；（2）客车12.
2、0m；铰接式客车18.0m；（3）牵引车拖半挂车 16.5m；（4）汽车全挂汽车列车 20.0m。,国家标准GB1589-89汽车外廓尺寸限界规定：,1.设计速度定义：设计速度是当气候条件良好、交通密度小、车辆行驶只受公路本身的道路条件的影响时，具有中等驾驶技术的驾驶人员能安全顺适地驾驶车辆的速度。2设计速度的拟定设计速度的最大值：采用120km/h。设计速度的最低值：考虑我国实际的地形条件、土地利用和投资的可能性，确定设计的最低值为20km/h。,1.4.2 设计速度,设计速度应根据公路的功能、等级、交通量，并结合沿线地形、地址等状况，经论证确定。（1）高速公路应根据交通量、地形等情况选用高
3、的设计速度。高速公路特殊困难的局部路段，且因新建工程可能诱发工程地质病害时，经论证，该局部路段的设计速度可采用60kmh，但长度不宜大于15km，或仅限于相邻两互通式立体交叉之间，与其相邻路段的设计速度不应大于80kmh。（2）一级公路作为干线公路时，设计速度宜采用100kmh或80kmh。一级公路作为集散公路时，根据混合交通量、平面交叉间距等因素，设计速度宜采用60km/h或80kmh。（3）二级公路作为干线公路时设计速度宜采用80kmh。二级公路作为集散公路时，混合交通量较大、平面交叉间距较小的路段，设计速度宜采用60kmh。二级公路位于地形、地质等自然条件复杂的山区，经论证该路段的设计速
4、度可采用40kmh。,3设计速度的运用,定义：交通量是指单位时间内通过道路某断面的交通流量（即单位时间通过道路某断面的车辆数目）。作用：交通调查、分析和交通预测是公路建设项目可行性研究阶段进行现状评价、综合分析建设项目的必要性和可行性的基础，也是确定公路建设项目的建设规模、技术等级、工程设施、经济效益评价及公路几何线形设计的主要依据。概念：日交通量（单向/双向，汽车/混合交通）小时交通量 年累计交通量,1.4.3 交通量,（1）设计日交通量设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年平均日交通量（简写为AADT）（辆日）。远景设计年平均日交通量依道路使用任务及性质，根据历年交通观测资料推
5、算求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。NdN0(1+)n-1式中：Nd远景设计年平均日交通量（辆日）；N0起始年平均日交通量（辆日），包括现有交通量和道路建成后从其它道路吸引过来的交通量：年平均增长率（）；n远景设计年限。,1.设计交通量,标准 2.0.3条规定：公路设计小时交通量宜采用年第30位小时交通量，也可根据公路功能采用当地的年第2040位小时之间最为经济合理时位的小时交通量。第30位小时交通量：一年中所有每小时交通量按其从大到小顺序排列的第30位的小时交通量值。设计小时交通量计算公式：NhNdKD式中：Nh主要方向高峰小时设计交通量（辆小时）：Nd 设计年限的年平均日交通量（辆
6、日）D方向系数，即高峰小时期间主要方向与两个方向总交通量之比（NhNh），可采用0.6；Nh高峰小时两个方向的总交通量（辆小时）；K 设计小时交通量系数（NhNh）,（2）设计小时交通量,设计小时交通量系数K说明：,K 设计小时交通量系数（NhNh）：平时有观测资料，仿图1-5绘制关系图求得；无资料：可按如下近似式计算 K=18（1十A）X-08+式中：A地区气候修正系数：X设计小时时位：设计年限的日交通量修正系数，按下式计算：0.2-0.0002Nd,我国的城市道路和一般公路（即二、三、四级公路）都是混合交通，非机动车占较大比重。标准规定交通量换算采用小客车为标准车型。,2.交通量折算,定义
7、：道路通行能力是在一定的道路和交通条件下，道路上某一路段适应车流的能力，以单位时间内通过的最大车辆数表示。单位时间通常以小时计（辆小时）。1基本通行能力 基本通行能力是指在理想条件下，单位时间内一个车道或一条车道某一路段可以通过的小客车最大数，是计算各种通行能力的基础。理想条件：道路：路况、宽度、线形、视距等 交通：小客车单一车流（1）车头时距：指连续两车通过车道或道路上同一地点的间间隔。C=3600t式中：t连续车流平均车头间隔时间（s）。（2）车头间距：是指交通流中连续两车之间的距离。C=1000Vl式中：l连续车流平均车头间隔距离（s）。,1.4.4 通行能力,按照美国最近研究结果，高速
8、公路上每车道以小客车计的基本通行能力大约为2200辆/h。,1）公路服务水平我国标准将公路服务水平划分为四级。高速公路、一级公路以车流密度作为划分服务水平的主要指标；二、三级公路以延误率和平均运行速度作为主要指标；交叉口则用车辆延误来描述其服务水平。,2设计通行能力,一级服务水平：自由流状态二级服务水平：稳定流状态三级服务水平：饱和流状态四级服务水平：强制流状态,美国公路服务水平分级,1）公路服务水平我国标准将公路服务水平划分为四级。高速公路、一级公路以车流密度作为划分服务水平的主要指标；二、三级公路以延误率和平均运行速度作为主要指标；交叉口则用车辆延误来描述其服务水平。,2设计通行能力,一级
9、服务水平：自由流状态二级服务水平：稳定流状态三级服务水平：饱和流状态四级服务水平：强制流状态,定义：设计通行能力是指公路交通的运行状态保持在某一设计的服务水平时，单位时间内公路上某一路段可以通过的最大车辆数。设计通行能力是实际道路可能接受的通过能力，考虑了人为主观对道路的要求，按照道路运行质量要求及经济、安全、出入口交通条件等因素而确定作为设计依据的。设计通行能力=可能通行能力V/C（VC）比是在理想条件下，各级服务水平最大服务交通量与基本通行能力之比。VC值小说明最大服务交通量小，车流运行条件好，可以理解成服务水平就高；反之V/C值大，服务交通量也大，车流运行条件差，服务水平也低。当设计小时
10、交通量超过设计通行能力时，意味着道路将发生堵塞。,（2）设计通行能力：,式中：AADT远景年限的设计年平均日交通量（辆/日）；CD单车道设计通行能力（小客车/每车道/小时）；CD=CB（V/C）CB理想备件下一个车道的基本能行能力；N单向车道数；K设计小时交通量系数，K值大约在0.0950.135之间，具体应用时，可根据当地的交通量观测资料作适当调整；D交通量方向分布系数，根据我国实际交通调查情况，交通流方向分布系数D一般取0.6，具体应用时，可根据当地的交通量预测资料确定。,(1)高速公路的适应交通量高速公路适应的交通量计算公式：,3.各级公路适应交通量（年平均日交通量）,一级公路与高速公路
11、相比，主要差别在于未排除横向干扰，车辆要经常变换车道及侧向余宽不足，其运行质量不及控制进入的高速公路。因此其通行能力和服务水平较高速公路有一定的折减。由高速公路公路通行能力推算一级公路远景设计年限的年平均日交通量：AADT=（CDR1R22）/（KD）=（0.60.76）CD2/(KD)式中：AADT一级公路多车道公路远景设计年限的年平均日交通量（辆/日）；CD设计速度为80km/h和100km/h的高速公路设计通行能力；（二级服务水平）R1侧向余宽修正系数，取值为0.850.95；R2横向干扰修正系数，取值为0.70.8；由上式计算出四车道一级公路远景设计年限的年平均日交通量约为15000辆30000辆小客车。,(2)一级公路的适应交通量,作业：,计算题：计算四车道高速公路（设计速度120km/h）的年平均日交通量。,
